(57)【要約】【課題】  タンク内に貯留される循環水に気相部中の酸素が溶解してしまうことを抑制する。【解決手段】  タンク（30）におけるメインタンク部（31）の上縁にサブタンク部（32）を配置する。そして、サブタンク部（32）の水平断面積（S2）がメインタンク部（31）の水平断面積（S1）よりも小さくなるようサブタンク部（32）を構成する。【選択図】  図２
2005326112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱搬送媒体としての循環水が循環する循環経路（2）に、
循環水の温度調整を行う温度調整部（10）と、該温度調整部（10）によって温調された循環水と温度制御対象（S）とを熱交換させる熱交換部（20）と、循環水が一時的に貯留されるタンク（30）とを備えた冷凍装置であって、
上記タンク（30）は、メインタンク部（31）と、該メインタンク部（31）の上縁部に配置され、かつ上記メインタンク部（31）と連通するサブタンク部（32）とを備え、
上記サブタンク部（32）の水平断面積（S2）が、上記メインタンク部（31）の水平断面積（S1）より小さくなるように構成されている冷凍装置。
【請求項２】
請求項１に記載の冷凍装置において、
タンク（30）は、密閉型タンクで構成され、
サブタンク部（32）には、逃がし弁（32a）が設けられている冷凍装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の冷凍装置において、
タンク（30）内に貯留される循環水の水位をサブタンク部（32）内において所定レベルに保持する水位調整手段（40）を備えている冷凍装置。
【請求項４】
請求項３に記載の冷凍装置において、
水位調整手段（40）は、タンク（30）に接続される給水通路（4）と、該給水通路（4）に設けられる給水弁（4a）と、タンク（30）に配置されるレベルセンサ（41,42）と、該レベルセンサ（41,42）の検知レベルに基づいて上記給水弁（4a）を開閉する制御手段（50）とで構成されている冷凍装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１に記載の冷凍装置において、
サブタンク部（32）は、略円筒状に形成されている冷凍装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１に記載の冷凍装置において、
循環水を循環経路（2）内で循環させる浸漬型ポンプ（33）を備え、
上記浸漬型ポンプ（33）は、該浸漬型ポンプ（33）の吸引部（33a）がタンク（30）内の循環水に浸漬するようにしてサブタンク部（32）の上縁部に積載されている冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱搬送媒体である循環水を温度制御対象に供給して、該温度制御対象の温調を行う冷凍装置に係り、特に、該冷凍装置に設けられて循環水が一時的に貯留されるタンクの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体製造装置などの温度制御対象に温調した循環水を供給し、この循環水と温度制御対象とを熱交換させることによって温度制御対象の温調を行う冷凍装置（チラー）が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されている冷凍装置は、循環水が循環する循環経路に、循環水の温度調整を行う温度調整部と、該温度調整部によって温調された循環水と温度制御対象とを熱交換させる熱交換部とを備えている。また、循環経路には、循環水を循環経路内で循環移送するポンプと、この循環水を一時的に貯留することによって循環水の温度を均一化するタンクとが接続されている。
【０００４】
以上の構成により、この従来例の冷凍装置は、半導体製造装置と、上記温度調整部によって温調された循環水とを上記熱交換部において熱交換させることにより、半導体製造装置の温調を行い、この半導体製造装置によって製造される半導体の品質を向上できるようにしている。
【特許文献１】特開２００２−１１０４９２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に開示されているような冷凍装置において、上述したタンク内に循環水が貯留されると、タンク内の上部に空気の層、すなわち、気相部が形成されることになる。ここで、タンク内の気相部と循環水とが接触する状態では、上記気相部と循環水との接触面において、気相部中の酸素が循環水中に溶け込んでしまう可能性がある。そして、このような気相部から循環水への酸素の溶解により、循環水中の酸素濃度が高くなると、循環水中でバクテリアが増殖し、このバクテリアの増殖に起因して循環水中にスカムが発生するため、このスカムによって配管内が汚れる、あるいは循環経路内で目詰まりが生じてしまうという問題が生じる。
【０００６】
なお、この問題は、上述したタンクが例えば開放型タンクで構成されている場合のように、気相部と大気とが同様の雰囲気となる場合に顕著となる。しかしながら、上述したタンクが、例えば逃がし弁などを備えた密閉型タンクで構成されている場合であっても、この逃がし弁などからタンク内に大気が混入してしまう可能性があり、同様の問題が生じやすくなる。
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、タンク内に貯留される循環水に気相部中の酸素が溶解してしまうことを抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、メインタンクの上部に比較的小さい水平断面積を有するサブタンク部を配置し、このサブタンク部内にも循環水を貯留できるようにしたものである。
【０００９】
具体的に、第１の発明は、熱搬送媒体としての循環水が循環する循環経路（2）に、循環水の温度調整を行う温度調整部（10）と、該温度調整部（10）によって温調された循環水と温度制御対象（S）とを熱交換させる熱交換部（20）と、循環水が一時的に貯留されるタンク（30）とを備えた冷凍装置を前提としている。そして、この冷凍装置は、上記タンク（30）が、メインタンク部（31）と、該メインタンク部（31）の上縁部に配置され、かつ上記メインタンク部（31）と連通するサブタンク部（32）とを備え、上記サブタンク部（32）の水平断面積（S2）が、上記メインタンク部（31）の水平断面積（S1）より小さくなるように構成されているものである。
【００１０】
上記第１の発明では、循環水が温度調整部（10）によって温調されて熱交換部（20）を流通する際、この循環水と温度制御対象（S）とが熱交換部（20）を介して熱交換されることで、温度制御対象（S）の温度制御が行われる。なお、この際、循環水は循環経路（2）に設けられたタンク（30）内で一時的に貯留される。
【００１１】
ここで、本発明では、タンク（30）のメインタンク部（31）の上縁部に、該メインタンク部（31）の水平断面積（S1）より小さな水平断面積（S2）を有するサブタンク部（32）を配置している。このため、循環水の水位をサブタンク部（32）内に位置させることで、循環水と気相部との接触面を実質的にサブタンク部（32）の水平断面積（S2）とすることができる。よって、循環水と気相部との接触面をメインタンク部（31）の水平断面積（S1）よりも小さくすることができる。したがって、気相部から循環水への酸素の溶解を抑制することができる。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明の冷凍装置において、タンク（30）が密閉型タンクで構成され、サブタンク部（32）には、逃がし弁（32a）が設けられているものである。
【００１３】
上記第２の発明では、第１の発明のメインタンク部（31）とサブタンク部（32）とによってタンク（30）が密閉型タンクで構成される。よって、タンク（30）内に大気中の空気が混入してしまうことが抑制される。また、サブタンク部（32）に逃がし弁（32a）が設けられることで、タンク（30）内の圧力が所定圧力に保たれる。
【００１４】
ここで、仮に上記逃がし弁（32a）より大気中の空気がタンク（30）内に混入した場合にも、循環水の水位をサブタンク部（32）内に位置させることで、循環水と気相部との接触面を実質的にサブタンク部（32）の水平断面積（S2）とすることができる。よって、循環水と気相部との接触面をメインタンク部（31）の水平断面積（S1）よりも小さくすることができる。したがって、気相部から循環水への酸素の溶解を抑制することができる。
【００１５】
第３の発明は、第１又は第２の発明の冷凍装置において、タンク（30）内に貯留される循環水の水位をサブタンク部（32）内において所定レベルに保持する水位調整手段（40）を備えているものである。
【００１６】
上記第３の発明では、水位調整手段（40）によって循環水の水位がサブタンク部（32）内の所定のレベル範囲に保つことができる。よって、気相部と循環水との接触面を実質的にサブタンク部（32）の水平断面積（S2）として維持することができる。したがって、気相部から循環水への酸素の溶解をより確実に抑制することができる。
【００１７】
第４の発明は、第３の発明の冷凍装置において、水位調整手段（40）が、タンク（30）に接続される給水通路（4）と、該給水通路（4）に設けられる給水弁（4a）と、タンク（30）に配置されるレベルセンサ（41,42）と、該レベルセンサ（41,42）の検知レベルに基づいて上記給水弁（4a）を開閉する制御手段（50）とで構成されているものである。
【００１８】
上記第４の発明では、レベルセンサ（41,42）の検知レベルに基づき制御手段（50）が給水弁（4a）を開閉することによってタンク（30）内における循環水の水位が調節される。ここで、例えば循環水の水位がサブタンク部（32）に達していない場合には、レベルセンサ（41）がこの水位を検知し、制御手段（50）が給水弁（4a）を開の状態にすることで、タンク（30）内に給水を行い、循環水の水位を上昇させることができる。そして、例えば循環水の水位がサブタンク部（32）内における所定レベルに達すると、レベルセンサ（42）がこの水位を検知し、制御手段（50）が給水弁（4a）を閉の状態にすることで、タンク（30）内への給水を停止し、循環水の水位を所定レベルに保持することができる。
【００１９】
第５の発明は、第１から第４のいずれか１の発明の冷凍装置において、サブタンク部（32）が、略円筒状に形成されているものである。
【００２０】
上記第５の発明では、循環水の水位を略円筒状のサブタンク部（32）内に保持させることができる。このようにして、サブタンク部（32）の水平断面を略円形状とすると、例えばサブタンク部（32）の水平断面が四角形状である場合と比較して、同様の幅（水平方向における縦幅と横幅）において、その水平断面積（S2）を小さくすることができる。したがって、気相部と循環水との接触面もより小さくすることができ、気相部から循環水への酸素の溶解を効果的に抑制できる。
【００２１】
第６の発明は、第１から第５のいずれか１の発明の冷凍装置において、循環水を循環経路（2）内で循環させる浸漬型ポンプ（33）を備え、上記浸漬型ポンプ（33）は、該浸漬型ポンプ（33）の吸引部（33a）がタンク（30）内の循環水に浸漬するようにしてサブタンク部（32）の上縁部に積載されているものである。
【００２２】
上記第６の発明では、浸漬型ポンプ（33）の吸引部（33a）よりタンク（30）内の循環水が吸引される。そして、この循環水は、所定の循環経路（2）に移送される。
【００２３】
ここで、本発明では、浸漬型ポンプ（33）の吸引部（33a）が循環水に浸漬するように配置されている。このため、吸引部（33a）が循環水に浸漬する水平面積分だけ、気相部と循環水との接触面を狭くすることができる。したがって、気相部から循環水への酸素の溶解を一層効果的に抑制できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明では、以下の効果が発揮される。
【００２５】
上記第１の発明によれば、循環水の水位がサブタンク部（32）内に位置するよう循環水を貯留することで、気相部と循環水との接触面を小さくし（実質的に水平断面積（S2）とし）、気相部から循環水への酸素の溶解を抑制できるようにしている。このため、循環水中の溶存酸素濃度を低減でき、溶存酸素の上昇に伴うバクテリアの増殖を抑制できる。したがって、バクテリアの増殖に起因するスカムの発生も抑制でき、スカムによる配管の汚れ、あるいはスカムによる配管の目詰まりなどを防止することができる。
【００２６】
また、このようにバクテリアやスカムの発生を抑制することで、循環水の抵抗率（絶縁性）の低下を抑えることができる。このようにすると、絶縁性の高い熱搬送媒体によって温度制御されることが好ましい、例えばプラズマエッチングやステッパなどの温度制御に本発明の冷凍装置を適用することができる。
【００２７】
上記第２の発明によれば、第１の発明のタンク（30）を密閉型タンクによって構成することで、大気中の空気がタンク（30）内に混入してしまうことを抑制するようにしている。したがって、気相部から循環水への酸素の溶解を効果的に抑制できる。
【００２８】
また、本発明によれば、仮に逃がし弁（32a）より大気中の空気がタンク（30）内に混入してしまった場合にも、循環水の水位がサブタンク部（32）内に位置するよう循環水を貯留することで、気相部と循環水との接触面を小さくし、気相部から循環水への酸素の溶解を抑制できるようにしている。このため、第１の発明で上述したように、循環水中の溶存酸素濃度を低減でき、溶存酸素の上昇に伴うバクテリアの増殖を抑制できる。したがって、バクテリアの増殖に起因するスカムの発生も抑制でき、スカムによる配管の汚れ、あるいはスカムによる配管の目詰まりなども防止できる。
【００２９】
上記第３の発明によれば、水位調整手段（40）によって循環水の水位をサブタンク部（32）内の所定レベルに保持することで、気相部と循環水との接触面を常時小さくできるようにし、気相部から循環水への酸素の溶解を確実に抑制できるようにしている。したがって、この冷凍装置の運転時における循環水の溶存酸素濃度の上昇を効果的に抑制でき、バクテリアの増殖に伴うスカムの発生も効果的に抑制できる。
【００３０】
上記第４の発明によれば、レベルセンサ（41,42）の検知信号に基づき制御手段（50）が給水弁（4a）を開閉し、給水通路（4）からの給水動作を運転/停止させることで、循環水の水位をサブタンク部（32）内の所定レベルに保持できるようにしている。したがって、第３の発明を実現することができる。
【００３１】
上記第５の発明によれば、サブタンク部（32）を略円筒状に形成することで、サブタンク部（32）の水平断面を略円形状にしている。このため、限られたスペースにおいて、サブタンク部（32）の水平断面積（S2）を極力小さくすることができる。したがって、気相部と循環水との接触面を極力小さくでき、上述したスカムの発生を効果的に抑制できる。
【００３２】
また、サブタンク部（32）を円筒形状に形成することで、このタンクの耐圧性の向上を図ることができる。さらに、このサブタンク部（32）の上縁部に、例えば円筒形のモータを有するポンプを配置した場合、このポンプの設置性を向上させることができる。
【００３３】
上記第６の発明によれば、浸漬型ポンプ（33）の吸引部（33a）を循環水に浸漬させるように配置することで、吸引部（33a）が循環水に浸漬する水平面積分だけ気相部と循環水との接触面を狭くできるようにしている。したがって、気相部から循環水への酸素の溶解を一層効果的に抑制でき、上述したスカムの発生も効果的に抑制することができる。
【００３４】
また、浸漬型ポンプ（33）をサブタンク部（32）の上縁部に配置することで、サブタンク部（32）を浸漬型ポンプ（33）の架台として利用することができる。さらに、浸漬型ポンプ（33）のモータ部が循環水中に浸漬しないようサブタンク部（32）の上縁部に配置することで、モータ起動時に生じる熱が循環水に入熱してしまい、循環水の温度が変動してしまうことを確実に抑止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
【００３６】
実施形態に係る冷凍装置は、半導体製造装置を温度制御対象（S）とし、熱搬送媒体である循環水によって上記半導体製造装置の温度制御を行う、いわゆる水冷式のチラー装置である。具体的に、この冷凍装置は、半導体製造装置を冷却することで該半導体製造装置を所定の温度に保持するように構成されている。
【００３７】
図１に示すように、冷凍装置（1）は、循環水の温度調整を行う温度調整部（10）と、該温度調整部（10）によって温調された循環水と半導体製造装置（S）とを熱交換させる熱交換部（20）とが配管に接続されることにより、循環水が循環する循環経路（2）が構成されている。
【００３８】
温度調整部（10）は、冷媒回路（3）に接続されており、該冷媒回路（3）内の冷媒が冷凍サイクルにおける蒸発行程を行う蒸発器として機能している。そして、この温度調整部（10）は、循環水と冷媒とを熱交換させることにより循環水の熱を吸熱して、循環水の冷却を行うように構成されている。
【００３９】
熱交換部（20）は、温度制御対象である半導体製造装置（S）と隣接して配置されている。そして、冷却された循環水が熱交換部（20）を流通することで、この熱交換部（20）は、循環水と半導体製造装置（S）とを熱交換させ、該半導体製造装置（S）を冷却するように構成されている。
【００４０】
また、上記温度調整部（10）と上記熱交換部（20）との間で、かつ該熱交換部（20）の上流側の循環経路（2）には、タンク（30）と脱気装置（60）とが接続されている。
【００４１】
上記脱気装置（60）は、循環水中の酸素を循環経路（2）外へ排出するためのものである。この脱気装置（60）は、大略的に脱気膜（61）、液トラップ（62）、脱気ポンプ（63）、減圧弁（64）、及び電磁弁（65）で構成されている。
【００４２】
脱気膜（61）は、電磁弁（65）及び減圧弁（64）を介してタンク（30）と熱交換部（20）との間の配管に接続されている。また、脱気膜（61）は、詳細は後述するタンク（30）の下部に位置するメインタンク部（31）と接続されている。さらに、脱気膜（61）は、水分中から遊離した酸素などの気体が吸引される第１酸素分離用配管（5a）を介して液トラップ（62）と接続されている。なお、液トラップ（62）は、上記第１酸素分離用配管（5a）で吸引された気体中に含まれる水分を捕捉するように構成されており、この水分を液トラップ（62）の外部へ排出するドレン配管（62a）を備えている。さらに、液トラップ（62）は、第２酸素分離用配管（5b）を介して脱気ポンプ（63）と接続されている。
【００４３】
なお、上記電磁弁（65）は、開閉自在に構成されており、電磁弁（65）が開の状態となると、タンク（30）より熱交換部（20）へ流通する循環水の一部が減圧弁（64）で減圧された後、脱気装置（60）に導入される一方、電磁弁（65）が閉の状態となると、タンク（30）より熱交換部（20）へ流通する循環水は、脱気装置（60）に導入されず、通常の循環経路（2）を流通する。
【００４４】
本発明の特徴である上記タンク（30）は、温度調整部（10）の下流側の循環経路（2）に接続されている。このタンク（30）は、直方体形状ないし角形状のメインタンク部（31）と、該メインタンク部（31）の上縁部に配置された略円筒形状のサブタンク部（32）とを備えている。
【００４５】
メインタンク部（31）の底部寄りには、温度調整部（10）からの配管と、上述した脱気膜（61）からの配管とが接続されている。また、サブタンク部（32）の内部は、上記メインタンク部（31）の内部と連通しており、メインタンク部（31）とサブタンク部（32）との内側には、循環水が貯留される貯留空間が形成されている。そして、タンク（30）は、メインタンク部（31）とサブタンク（32）部とで密閉型タンクを構成している。
【００４６】
なお、図２に示すように、サブタンク部（32）の上縁部には、逃がし弁（32a）が設けられている。そして、この逃がし弁（32a）によってタンク（30）内の圧力が所定圧力に保持されている。また、サブタンク部（32）は、その水平断面積（S1）が上記メインタンク部（31）の水平断面積（S2）より小さくなるように構成されている。
【００４７】
さらに、サブタンク部（32）の上縁部には、循環水を循環経路（2）内で循環させる浸漬型ポンプ（33）が積載されている。この浸漬型ポンプ（33）は、タンク（30）内の循環水に浸漬されてこの循環水を吸引する吸引部（33a）と、タンク（30）の上縁に配置された吐出部（33b）とを備えている。
【００４８】
吸引部（33a）は、メインタンク部（31）の中間位置よりサブタンク部（32）の上端まで延在している。この吸引部（33a）の内部には、上下方向に延在する駆動軸と、該駆動軸の外周面において軸方向に所定の間隔で配列された複数の羽根とが備えられている（図示省略）。
【００４９】
一方、吐出部（33b）の下端は、吸引部（33a）の上端と連結されている。この吐出部（33b）には、その外周部に配管が接続されており、この配管が上記熱交換部（20）まで延在している。さらに、吐出部（33b）の上方寄りには、モータが収納されており、このモータに上記駆動軸が連結されている（図示省略）。以上の構成により、モータが起動すると、上記駆動軸を介して複数の羽根が回転駆動され、その結果、上記タンク（30）内の循環水が吸引部（33a）より上方に吸い上げられる。そして、この循環水は、吐出部（33b）に接続された配管より熱交換部（20）に向かって移送される。なお、循環経路（2）におけるタンク（30）の下流側には、移送された循環水中の微小粒子を除去するフィルタ（36）が設けられている（図１参照）。
【００５０】
さらに、図２に示すように、タンク（30）には、該タンク（30）に貯留される循環水の水位をサブタンク部（32）内において所定レベルに保持する水位調整手段（40）が備えられている。具体的に、水位調整手段（40）は、タンク（30）に接続される給水通路（4）と、該給水通路（4）に設けられる給水弁（4a）と、タンク（30）内に配置されたレベルセンサ（41,42）と、該レベルセンサ（41,42）の検知レベルに基づいて上記給水弁（4a）を開閉する制御手段（50）とで構成されている。
【００５１】
給水通路（4）は、循環経路（2）と別の経路より水をタンク（30）内に給水するためのものである。この給水通路（4）は、サブタンク部（32）に接続されている。
【００５２】
また、レベルセンサ（41,42）は、第１レベルセンサ（41）と第２レベルセンサ（42）とで構成されている。第１レベルセンサ（41）は、サブタンク部（32）の側壁で、かつサブタンク部（32）の下端寄りに配置されている。一方、第２レベルセンサ（42）は、サブタンク部（32）の側壁で、かつサブタンク部（32）の上端寄りに配置されている。
【００５３】
さらに、制御手段（50）は、上記第１，第２レベルセンサ（41,42）の検知レベルに基づいて上記給水弁（4a）を開閉することで、タンク（30）内の循環水の水位を調整可能に構成されている。具体的に、制御手段（50）は、循環水の水位が第１レベルセンサ（41）以下になると、給水弁（4a）を開の状態とし、給水通路（4）からタンク（30）内への給水を行うように構成されている。また、制御手段（50）は、給水によって循環水の水位が第２レベルセンサ（42）に達すると、給水弁（4a）を閉の状態とし、給水通路（4）からタンク（30）内への給水を停止するように構成されている。
【００５４】
−運転動作−
次に、本実施形態の冷凍装置の運転動作について説明する。
【００５５】
まず、冷凍装置（1）の通常運転時においては、図１に示す浸漬型ポンプ（33）が起動するとともに、温度調整部（10）が蒸発器として機能する。また、脱気装置（60）の電磁弁（65）が閉の状態となる。
【００５６】
循環水が温度調整部（10）を流通すると、この循環水は、冷媒に蒸発熱を奪われて所定の温度に冷却される。このようにして温度調整された循環水は、タンク（30）に流入し、一時的に貯留される。そして、タンク（30）内に貯留された循環水は、浸漬型ポンプ（33）の吸引部（33a）より上方へ吸い上げられ、吐出部（33b）に接続された配管へ流出する。その後、循環水はフィルタ（36）を通過する。この際、循環水中の微小粒子は、フィルタ（36）に捕集される。フィルタ（36）を通過した循環水は、熱交換部（20）を流通する。そして、この熱交換部（20）において、循環水と半導体製造装置（S）とが熱交換され、該半導体製造装置（S）が冷却される。一方、半導体製造装置（S）の熱を吸熱して加温された循環水は、再び温度調整部（10）を流通する。そして、この循環水が再び冷却され所定の温度に温度調整される。このように、循環水が温度調整部（10）と熱交換部（20）とを介して循環経路（2）を循環することで、半導体製造装置（S）の温度が一定温度に保持される。
【００５７】
一方、脱気装置（60）においては、電磁弁（65）が開となっている状態で脱気ポンプ（63）が起動すると、タンク（30）より熱交換部（20）へ流通する循環水の一部が減圧弁（64）、及び電磁弁（65）を介して脱気膜（61）へ流入する。ここで、脱気膜（61）には、脱気ポンプ（63）によって負圧が作用しており、脱気膜（61）を流通する循環水中の酸素などは、気体となって分離され、第１酸素分離用配管（5a）より液トラップ（62）へ流出する。この際、気体に含まれたわずかな水分は、ドレン配管（62a）より液トラップ（62）の外部へ排出される。また、液トラップ（62）に捕集された酸素を含む気体は、さらに第２酸素分離用配管（5b）を介して脱気ポンプ（63）に吸引され、循環経路（2）の外部へ排出される。一方、脱気膜（41）によって酸素などの気体が分離された循環水は、タンク（30）に返送される。
【００５８】
次に、タンク（30）に設けられた水位調整手段（40）の動作について図２を参照しながら説明する。上述した冷凍装置の運転時において、タンク（30）内の循環水の水位がサブタンク部（32）に設けられた第１レベルセンサ（41）以下になると、制御手段（50）は、第１レベルセンサ（41）の検知信号に基づき給水弁（4a）を開の状態に切り換える。その結果、給水通路（4）に供給された水は、給水弁（4a）を通過してサブタンク部（32）内に注がれる。そして、サブタンク部（32）内の循環水の水位が上昇する。
【００５９】
このようにして、サブタンク部（32）内の水位が第２レベルセンサ（42）に達すると、制御手段（50）は、第２レベルセンサ（42）の検知信号に基づき給水弁（4a）を閉の状態に切り換える。その結果、給水通路（4）からの給水が停止され、サブタンク部（32）内の水位が第２レベルセンサ（42）の近傍において保持される。
【００６０】
このように、本実施形態の水位調整手段（40）は、第１，第２レベルセンサ（41,42）の検知レベルに基づいて給水弁（4a）を開閉することで、タンク（30）内の循環水の水位をサブタンク部（32）内における第１レベルセンサ（41）と第２レベルセンサ（42）との間の範囲で保持するようにしている。
【００６１】
−実施形態の効果−
上記実施形態では、以下の効果が発揮される。
【００６２】
本実施形態の冷凍装置（1）では、タンク（30）のメインタンク部（31）の上縁部に、該メインタンク部（31）の水平断面積（S1）より小さな水平断面積（S2）を有するサブタンク部（32）を配置している。そして、水位調整手段（40）によって、タンク（30）内の循環水の水位をサブタンク部（32）内における所定レベルに保持できるようにしている。このため、循環水と気相部との接触面が実質的に水平断面積（S2）となり、気相部と循環水との接触面を小さくすることができる。よって、気相部から循環水への酸素の溶解を抑制でき、循環水中の溶存酸素濃度を低減できる。
【００６３】
このようにすると、循環水中の溶存酸素の上昇に伴うバクテリアの増殖を抑制できる。したがって、バクテリアの増殖に起因するスカムの発生も抑制でき、スカムによる配管の汚れ、あるいはスカムによる配管の目詰まりなども抑制できる。また、循環水中の溶存酸素の低減により、脱気装置（60）の運転頻度を減らすことができる。したがって、脱気膜（61）のメンテナンスの頻度も低減できる。
【００６４】
さらに、本実施形態の冷凍装置（1）では、浸漬型ポンプ（33）の吸引部（33a）を循環水に浸漬させるように配置している。このようにすると、吸引部（33a）が循環水に浸漬する水平面積分だけ気相部と循環水との接触面を狭くできる。したがって、気相部から循環水への酸素の溶解を一層効果的に抑制でき、上述したスカムの発生も効果的に抑制することができる。
【００６５】
また、浸漬型ポンプ（33）をサブタンク部（32）の上縁部に配置することで、サブタンク部（32）を浸漬型ポンプ（33）の架台として利用することができる。さらに、浸漬型ポンプ（33）のモータ部が循環水中に浸漬しないようサブタンク部（32）の上縁部に配置することで、モータ作動時に生じる熱が循環水に入熱してしまい、循環水の温度が変動してしまうことを確実に抑止できる。
【００６６】
<実施形態の変形例>
次に、上述した実施形態の変形例について図３を参照しながら説明する。この変形例は、上記実施形態とポンプの構成及び配置が異なるものである。この変形例では、循環水を循環経路（2）内で循環させるポンプが、遠心ポンプ（34）で構成されている。そして、この遠心ポンプ（34）は、タンク（30）と熱交換部（20）との間の配管に設けられている。
【００６７】
この変形例においても、タンク（30）にサブタンク部（32）を設け、循環水の水位をサブタンク部（32）内の所定レベルに保持することで、循環水と気相部との接触面を小さくでき、気相部の酸素が循環水に溶け込んでしまうことを抑制できる。したがって、循環水中の溶存酸素濃度の上昇を抑制でき、スカムの発生を防止できる。
【００６８】
《その他の実施形態》
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００６９】
上記実施形態では、タンク（30）に水位調整手段（40）を設け、循環水の水位をサブタンク部（32）内の所定レベルに保持するようにしている。しかしながら、この水位調整手段（40）を必ずしも設ける必要はない。この場合、タンク（30）に貯留される循環水の水位が極力サブタンク部（32）内に収まるよう、サブタンク部（32）及びメインタンク部（31）の容量及び水平断面積を設計することで、気相部から循環水への酸素の溶解を抑制することもできる。
【００７０】
また、上記実施形態では、タンク（30）を密閉型タンクで構成するようにしている。しかしながら、タンク（30）を開放型のタンクで構成してもよい。この場合にも、サブタンク部（32）を設け、サブタンク部（32）の水平断面積（S2）をメインタンク部（31）の水平断面積（S1）より小さくすることで、大気中の空気と循環水との接触面を極力小さくすることができ、空気中の酸素が循環水に溶け込んでしまうことを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】実施形態に係る冷凍装置の全体構成を示す概略回路図である。
【図２】実施形態に係る冷凍装置のタンク近傍の拡大斜視図である。
【図３】変形例に係る冷凍装置のタンク近傍の拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００７２】
（1）     冷凍装置
（2）     循環経路
（4）     給水通路
（4a）    給水弁
（10）    温度調整部
（20）    熱交換部
（30）    タンク
（31）    メインタンク部
（32）    サブタンク部
（32a）   逃がし弁
（33）    浸漬型ポンプ
(33a)    吸引部
(40)     水位調整手段
(41)     第１レベルセンサ
(42)     第２レベルセンサ
(50)     制御手段
【図１】
2005326112.tif 000003
【図２】
2005326112.tif 000004
【図３】
2005326112.tif 000005